شبکه همتا به همتا (Peer-to-Peer) چیست؟ (راهنمای کامل)

اشتراک اطلاعات و منابع بخش مهمی از فناوری اطلاعات است. یک شبکه همتا به همتا (P2P) می تواند با بهبود اتصال و دسترسی به منابع مشترک ، به رشد موثرتر تجارت شما کمک کند.

شبکه peer-to-peer بستری است که در آن دو یا چند سیستم رایانه ای برای اشتراک منابع به هم متصل می شوند.

همچنین اگر با دنیای ارز دیجیتال آشنایی داشته باشید، احتمالا واژه Peer-to-Peer را بارها و بارها شنیده باشید. بنابراین ممکن است برای شما سوال پیش آمده باشد که این مفهوم به چه معناست و شبکه همتا به همتا چگونه کار می کند؟ جهت آشنایی بیشتر در این مقاله با وب سایت بیگ اینکام همراه شوید.

در این مقاله ، ما راهنمای کاملی در مورد شبکه peer-to-peer (P2P) همتا به همتا و جنبه های کلی آن را در اختیارتان قرار می دهیم ، اکنون این جزئیات را بررسی می کنیم.

شبکه همتا به همتا چیست؟

نظیر به نظیر یا همتا به همتا P2P به گونه خاصی از شبکه‌های کامپیوتری اشاره دارد که از یک معماری توزیع شده استفاده می‌کنند. به این معنا که همه کامپیوترها یا دستگاه‌های عضو این شبکه حجم کاری خود را در شبکه به اشتراک قرار می‌دهند. کامپیوترها یا دستگاه‌هایی که بخشی از یک شبکه نظیر به نظیر هستند peers نامیده می‌شوند.

کامپیوترهای درون یک شبکه نظیر به نظیر هیچ‌گونه ارجحیتی نسبت به یکدیگر نداشته و همگی و با یکدیگر برابر هستند. کامپیوترهای درون یک شبکه نظیر به نظیر بدون آن‌که به یک سیستم مدیریت متمرکز نیازی داشته باشند منابع را میان یکدیگری تقسیم می‌کنند.

شبکه‌های همتا به همتا که به نام شبکه‌های همگرا نیز شهرت دارند همگی مجوزها و اختیاراتی یکسان با یگدیگر دارند. کامپیوترها می‌توانند در یک زمان در نقش سرور و کلاینت ظاهر می‌شوند. علاوه بر این، در یک شبکه همگرا منابع در دسترس میان کامپیوترها مختلف به اشتراک قرار می‌گیرد، بدون آن‌که سرور مرکزی نقشی در این زمینه داشته باشد. پردازنده‌ها، فضای ذخیره‌سازی دیسک و پهنای باند از جمله منابعی هستند که در این شبکه‌ها به اشتراک قرار می‌گیرند.

شبکه همتا به همتا (P2P) چگونه کار میکند؟

بدون داشتن مدیر یا سرور مرکزی ، سیستم P2P معمولاً توسط شبکه توزیع شده ای از کاربران نگهداری می شود. این به این دلیل است که هر گره یک کپی از پرونده ها را در خود نگه می دارد که هم به عنوان سرویس گیرنده و هم به عنوان سرور سایر گره ها عمل می کند.

در سیستم های مشتری-سرور سنتی ، دستگاه های سرویس گیرنده پرونده ها را از یک سرور متمرکز بارگیری می کنند. در حالی که هر گره می تواند پرونده ها را از گره های دیگر بارگیری کند یا در شبکه های همتا به همتا پرونده ها را برای آنها بارگذاری کند. در اینجا ، دستگاه های متصل پرونده هایی را که روی درایوهای سخت آنها ذخیره شده است به اشتراک می گذارند. با استفاده از برنامه های نرم افزاری ، کاربران می توانند از دستگاه های دیگر در شبکه برای یافتن و بارگیری پرونده ها سال کنند.

هنگامی که کاربر یک فایل داده شده را بارگیری کرد ، سپس می تواند به عنوان منبع آن فایل عمل کند. شبکه های P2P سریعتر و کارآمدتر هستند زیرا هر گره پرونده ها را ذخیره ، انتقال و دریافت می کند. همچنین ، سیستم های P2P به دلیل معماری توزیع شده در برابر حملات سایبری بسیار مقاوم هستند. برخلاف مدل های سنتی ، شبکه های P2P یک نقطه خرابی ندارند.

تاریخچه شبکه های نظیر به نظیر

دهه 80 میلادی – اولین استفاده از شبکه همتا به همتا خیلی زود پس از معرفی کامپیوترهای شخصی در دهه 80 میلادی اتفاق افتاد.

سال 1988 –  “Internet Relay Chat” به عنوان یکی از اولین نمونه های شبکه همتا به همتا به منظور ارسال متن و چت ایجاد شد.

سال 1999 – نپستر (Napster) شبکه ای همتا به همتا و متمرکز برای اشتراک گذاری موسیقی به وجود آورد که به افراد امکان ارتباط مستقیم با سایر افراد از طریق شبکه به منظور تبادل موسیقی را می­داد.

سال 2000 – Gnutella به عنوان اولین شبکه همتا به همتا و غیرمتمرکز که به کاربران امکان دسترسی به پوشه ای در کامپیوتر سایر افراد را می­داد، معرفی شد. در سال های بعد نیز شبکه های همتا به همتا بیشتری به منظور اشتراک گذاری فایل های رسانه ای به وجود آمدند.

سال 2009 – شبکه بیت کوین در سوم ژانویه سال 2009 به عنوان شبکه ای غیر متمرکز و همتا به همتا معرفی شد.

انواع شبکه های همتا به همتا

1) شبکه های P2P بدون ساختار

شبکه های P2P بدون ساختار نسبتاً آسان تر ساخته می شوند. از آنجا که درخواستهای جستجو برای بالاترین تعداد همتا ارسال می شود ، ممکن است به پردازنده و حافظه بیشتری نیاز داشته باشند. این ، به نوبه خود ، باعث پر شدن شبکه با پرس و جو می شود.

این سیستم ها در برابر سرعت بالای ریزش مقاوم هستند. Churn به معنی تعداد کاربران پیوستن و خروج از شبکه است. کمبود ساختار می تواند یافتن مطالب کمیاب را برای کاربران دشوار کند.

2) شبکه های P2P ساخت یافته

شبکه های P2P یا همان همتا به همتا ساخت یافته یک ساختار سازمان یافته خاص را ارائه می دهند. به گره ها این امکان را می دهد تا به طور موثر فایل ها را جستجو کنند. در صورت مقایسه با شبکه های P2P بدون ساختار ، ساخت این موارد آسان نیست. این سیستم ها مقاومت کمتری در برابر سرعت زیاد چرخش دارند.

3) شبکه های ترکیبی P2P

شبکه های ترکیبی P2P همتا به همتا مدل مشتری-سرور معمولی را با برخی جنبه های معماری نظیر به نظیر ادغام می کنند. انواع گسترده ای از شبکه های ترکیبی وجود دارد. مدلهای ترکیبی وقتی با دو نوع دیگر مقایسه می شوند ، عملکرد کلی بهبود یافته ای دارند.

برنامه های شبکه نظیر به نظیر

1) اشتراک فایل: اشتراک فایل فرآیند تهیه فایل ها و دسترسی کاربران برای بارگیری از طریق اینترنت است. اشتراک فایل از مدل شبکه نظیر به نظیر استفاده می کند ، جایی که رایانه های شخصی کاربران به عنوان همتا در شبکه در نظر گرفته می شوند. اشتراک فایل از نظیر در نظیر با تجارت فایل در این تفاوت است که بارگیری فایل از یک شبکه همتا به آپلود نیازی به بارگذاری ندارد.

2) بیوانفورماتیک: شبکه های همتا به همتا نیز توجه دانشمندان مختلف را به خود جلب کرده اند ، به ویژه کسانی که با مجموعه داده های بزرگی مانند بیوانفورماتیک کار می کنند. از شبکه های نظیر به نظیر می توان برای اجرای برنامه های بزرگ استفاده کرد که داده های زیادی را مدیریت می کنند. به عنوان مثال ، آزمایش هایی برای شناسایی کاندیداهای مواد مخدر. این امکان وجود دارد زیرا شبکه های نظیر به نظیر به خوبی مقیاس بندی می شوند.

3) هوش مصنوعی: هوش انبوه (SI) یک تکنیک هوش مصنوعی است که حول مطالعه رفتار جمعی در سیستم های غیر متمرکز و خود سازمان یافته است. از شبکه (peer-to-peer) همتا به همتا می توان برای ایجاد هوش ازدحام در جایی که هر peer در شبکه به یک عامل واحد اشاره می کند ، استفاده کرد.

4) محاسبات شبکه: محاسبات شبکه ای یک مدل رایانه ای در حال افزایش است که توانایی انجام محاسبات با توان بالا را می دهد. معمولاً از طریق اینترنت برای حل مشکلات محاسبات در مقیاس بزرگ ، شبکه ها از منابع بسیاری از رایانه های جداگانه (همتایان) متصل به شبکه استفاده می کنند. شبکه ها با تقسیم به تعداد کوچکتر ، توانایی انجام محاسبات در مجموعه داده های بزرگ را فراهم می کنند.

محدودیت های شبکه

استفاده از شبکه های (P2P) همتا به همتا در زنجیره های بلوکی نیز برخی از محدودیت ها را ایجاد می کند. افزودن تراکنش ها به بلاکچین به مقدار زیادی قدرت محاسباتی نیاز دارد. دلیل این امر این است که دفترهای توزیع شده به جای سرور مرکزی باید در هر گره به روز شوند.

این امنیت خوبی را ایجاد می کند اما کارایی را بسیار محدود می کند. این یکی از مهمترین موانع در مورد مقیاس پذیری و پذیرش گسترده است. برخی از نمونه های قابل توجه شامل Ethereum Plasma ، Lightning Network و پروتکل Mimblewimble هستند.

در هنگام حوادث هارد فورک ، حملاتی که ممکن است اتفاق بیفتد محدودیت بالقوه دیگری است. گروه های گره آزادانه می توانند کد را کپی و اصلاح کنند و از زنجیره اصلی جدا شده و یک شبکه موازی جدید تشکیل دهند. اگر روشهای امنیتی مورد نیاز به درستی اتخاذ نشوند ، ممکن است هر دو زنجیره در برابر حملات مجدد آسیب پذیر شوند.

علاوه بر این ، ماهیت توزیع شده شبکه های همتا به همتا کنترل و تنظیم آنها را نسبتاً دشوار می کند. چندین برنامه و شرکت P2P با فعالیت های غیرقانونی و نقض حق نسخه برداری درگیر شدند.

مزایا و معایب شبکه همتا به همتا

مزایا

• نیاز به خرید و نگهداری سرورهای گران قیمت نیست.
• هر کاربر کامپیوتر خود را مدیریت می­کند و نیاز به مدیر شبکه نیست.
• استفاده آسان، کاربران نیاز به دانش فنی خاصی ندارند.
• از این نوع شبکه در خانه­ ها و کسب و کارهای کوچک استفاده می­شود.
• نسبت به شبکه­ های سنتی، ترافیک شبکه کمتر خواهد بود.
• حتی اگر یکی از کامپیوترها روی شبکه خاموش بشود، شبکه باز هم به کار خود ادامه می­دهد و وابسته به سایرین نیست. در واقع برای از بین بردن شبکه باید تمامی Peer های شبکه را از بین ببرید.
• اضافه کردن Peer های جدید به شبکه بسیار راحت انجام می­شود.
• هرچه شبکه بزرگ­تر باشد و تعداد کامپیوترها بیشتر باشد، سرعت انتقال فایل­ها بالاتر می­رود. در واقع زمانی که یک فایل روی کامپیوترهای مختلفی باشد در هنگام دانلود بطور همزمان از کامپیوترهای مختلف دانلود انجام می­شود و در نتیجه سرعت انتقال فایل بالاتر است.­

معایب

• کاربران نمی­توانند از فایل­ها و پوشه­ های خود بصورت مرکزی نسخه پشتیبان تهیه کنند.
• هر کامپیوتر توسط سایر کامپیوترها قابل دسترس است که باعث کاهش سرعت عملکرد کاربر می­شود.
• هر فرد نسبت به عدم پخش فایل­های ویروسی در شبکه مسئول است

نتیجه گیری

شبکه نظیر به نظیر یا همان همتا به همتا در هسته اصلی زنجیره بلوکی است که ارزهای رمزپایه را امکان پذیر می کند. می تواند به روش های مختلفی توسعه و استفاده شود. با توزیع دفتر معاملات در شبکه های بزرگ گره ها ، معماری P2P امنیت ، مقاومت در برابر سانسور و عدم تمرکز را ارائه می دهد.

سیستم های (P2P) همتا به همتا کاربردهای گسترده خود را در فناوری بلاکچین می یابند. از شبکه های اشتراک فایل تا سیستم عامل های تجارت انرژی ، سیستم های P2P می توانند به سایر برنامه های محاسبات توزیع شده نیز سرویس دهند.

محاسبات نظیر به نظیر یک فناوری نوظهور است که به طور مداوم در حال تکامل و یافتن برنامه های جدید است. اعتقاد بر این است که با استفاده از مناطق جدید ، این فناوری از اهمیت بیشتری برخوردار خواهد شد.